TTE端系统关键模块的设计与实现

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1、财｛謂我衫＿硕士学位论文Ｉ山，ｌ从濟／｜．一，ＳｊＴＴＥ端系统关键模块的设计与实现Ｈ作者姓名ｍｉ指导教师姓名、职称邱智亮教授申请学位类别工学硕士團学校代码１０７０１学号１５０１１２０１５６分类号ＴＮ９１５密级公开西安电子科技大学硕士学位论文ＴＴＥ端系统关键模块的设计与实现作者姓名：陈灿一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：邱智亮教授学院：通信工程学院提交日期：２０１８年６月DesignandImplementation

2、ofKeyModulesinTTEEndSystemAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByChenCanSupervisor:QiuZhiliangProfessorJune2018西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特

3、别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一，与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一切法律责任学位论文若有不实之处，本人承担。本人签名：孤細日期：她西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内

4、容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书＝＿本人签名：降灿导师签名：．ｒ＝池／ｕ：１丨期，日期ｊ摘要摘要以太网自诞生以来一直保持着飞速的发展，广泛应用于办公系统等行业，已经积累了大量的用户基础与广泛的应用基础，传输带宽以一个数量级增长。然而，由于以太网采用事件触发机制传输数据，利用载波监听多路访问/冲突检测的方式来解决冲突，导致其在关键应用领域不能保证数据发送的实时性与确定性。而TTE因其高带宽、实时性、确定性并且

5、兼容传统以太网设备等特点，弥补了传统以太网的不足，日益受到人们的关注，未来将在航空航天、汽车制造和工业控制等领域获得广泛应用。TTE是在以太网技术的基础上，增加了时间触发和时间同步服务，从而能够处理对实时性要求很高的时间触发业务，同时能够处理速率受限业务和普通以太网业务。TTE网络主要由TTE端系统和TTE交换机构成，TTE端系统作为网络核心设备，主要完成数据收发及网络的时钟同步等功能，本文将重点研究TTE端系统的设计与实现技术。本文结合实验室承接的“时间触发以太网端系统协作开发”项目，针对项目的特殊设计需求，首先介绍了TTE的研究背景以及国内外研究现状。其次，给出了TTE端系统的总

6、体设计方案并阐述了各个模块的功能。第三，介绍了TTE端系统中三个关键模块的设计与实现，包括发送处理模块的设计与实现，接收处理模块的设计与实现以及PCIe总线接口模块的设计与实现；其中发送处理模块主要完成128个TT业务，128个RC业务以及BE业务的分组处理，队列管理，发送调度以及发送冗余管理；接收处理模块主要完成来自两个网口的128个TT业务，128个RC业务以及BE业务的完整性检查，接收冗余管理，存储控制以及TT业务的接收窗口检查；PCIe总线接口模块用于实现PCIe总线的物理层、数据链路层和事务层协议，主要包括TLP的解析和封装，对读完成包的乱序处理以及中断控制等，保障主机与板

7、卡的正常通信；最后，对TTE端系统的三个关键模块进行了功能仿真与板级测试，并对调试中遇到的问题加以分析说明。测试结果表明，本文所述方案能够同时处理时间触发业务，速率受限业务以及普通以太网业务，并且满足性能需求。关键词：以太网，时间触发，TTE端系统，PCIe总线接口IABSTRACTABSTRACTSinceitsinception,Ethernethasmaintainedarapiddevelopment.Ithasbeenwidelyusedinof